機(jī)械能守恒定律題型總結(jié)(共8頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用專題訓(xùn)練題型一：機(jī)械能守恒的條件和判斷1.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸掛點(diǎn)等高的地方無(wú)初速度釋放，讓其自由擺下，不及空氣阻力，重物在擺向最低點(diǎn)的位置的過(guò)程中（ ） A重物重力勢(shì)能減小 B重物重力勢(shì)能與動(dòng)能之和增大 C重物的機(jī)械能不變 D. 重物的機(jī)械能減少 2.關(guān)于物體的機(jī)械能是否守恒的敘述，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A 做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能一定守恒； B做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能一定守恒；C外力對(duì)物體所做的功等于零時(shí)，機(jī)械能一定守恒； D物體若只有重力做功，機(jī)械能一定守恒.3.如圖所示，固定的傾斜光滑桿

2、上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零則在圓環(huán)下滑過(guò)程中 ( )A圓環(huán)機(jī)械能守恒 B彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小C彈簧的彈性勢(shì)能變化了mgh D彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大4.在下面列舉的各例中，若不考慮阻力作用，則物體機(jī)械能發(fā)生變化的是（ ）A用細(xì)桿栓著一個(gè)物體，以桿的另一端為固定軸，使物體在光滑水平面上做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)B細(xì)桿栓著一個(gè)物體，以桿的另一端為固定軸，使物體在豎直平面內(nèi)做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)C物體沿光滑的曲面自由下滑D用一沿固定斜面向上、大小等于物體所受摩擦力的拉力作用在物體上，

3、使物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)答案：B5.如圖所示，兩質(zhì)量相同的小球A、B，分別用線懸線在等高的O1、O2點(diǎn)，A球的懸線比B比球的懸線長(zhǎng)，把兩球的懸線均拉到水平后將小球無(wú)初速釋放，則經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)（懸點(diǎn)為零勢(shì)能）（ ）AA球的速度大于B球的速度 BABA球的動(dòng)能大于B球的動(dòng)能CA球的機(jī)械能大于B球的機(jī)械能 DA球的機(jī)械能等于B球的機(jī)械能答案：ABD6.如圖所示的裝置中，木塊M與地面間無(wú)摩擦，子彈m以一定的速度沿水平方向射入木塊并留在其中，然后，將彈簧壓縮至最短，現(xiàn)將木塊、子彈、彈簧作為研究對(duì)象，從子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短的過(guò)程中系統(tǒng)（ ） A. 機(jī)械能守恒 B. 產(chǎn)生的熱能等于子彈動(dòng)能的

4、減少量C. 機(jī)械能不守恒 D. 彈簧壓縮至最短時(shí)，動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化成熱能題型二：鏈條（繩）類型：（1）不能把繩或鏈條當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理，在繩或鏈條上速度大小相等，此種情況下應(yīng)用機(jī)械能守恒，一定要選擇零勢(shì)能面；鏈條的動(dòng)能和勢(shì)能之和不變（2）常采用守恒觀點(diǎn)：E2E1或Ek2Ep2Ek1Ep1 7.如圖所示，光滑的水平桌面離地面高度為2L，在桌的邊緣，一根長(zhǎng)L的勻質(zhì)軟繩，一半擱在水平桌面上，另一半自然懸掛在桌面上，放手后，繩子開(kāi)始下落，試問(wèn)，當(dāng)繩子下端剛觸地時(shí)，繩子的速度是多大? 零勢(shì)面v8.如圖所示,總長(zhǎng)L的光滑勻質(zhì)鐵鏈跨過(guò)一個(gè)光滑輕小滑輪，開(kāi)始時(shí)底端相齊，當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí)，其一端下落，剛鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間速

5、度為多少？9.如圖所示，有一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻金屬鏈條，一半長(zhǎng)度在光滑斜面上，斜面傾角為，另一半長(zhǎng)度沿豎直方向下垂在空中，當(dāng)鏈條從靜止開(kāi)始釋放后鏈條滑動(dòng)，求鏈條剛好全部滑出斜面時(shí)的速度是多大。 題型三：?jiǎn)蝹€(gè)物體類型單個(gè)物體機(jī)械能守恒時(shí)，守恒觀點(diǎn)和轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)都可以采用（1）守恒觀點(diǎn)：E2E1或Ek2Ep2Ek1Ep1 （2）轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)：Ek-Ep（Ek增Ep減或Ek減Ep增）10.如圖使一小球沿半徑為R的圓形軌道從最低點(diǎn)B上升，那么需給它最小速度為多大時(shí)，才能使它達(dá)到軌道的最高點(diǎn)A？11.把一個(gè)質(zhì)量為m小球用細(xì)線懸掛起來(lái)，就成為一個(gè)擺（如圖所示），擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，最大偏角為，求：(1)小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速

6、度是多大？(2)小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對(duì)小球拉力多大？ 12.如圖所示，光滑的傾斜軌道與半徑為R的圓形軌道相連接，質(zhì)量為m的小球在傾斜軌道上由靜止釋放，要使小球恰能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)，小球釋放點(diǎn)離圓形軌道最低點(diǎn)多高？通過(guò)軌道點(diǎn)最低點(diǎn)時(shí)球?qū)壍缐毫Χ啻螅?3.（2005年北京卷）AB是豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形軌道，在下端B點(diǎn)與水平直軌道相切，如圖所示，一小球自A點(diǎn)起由靜止開(kāi)始沿軌道下滑，已知圓軌道半徑為R，小球的質(zhì)量為m，不計(jì)各處摩擦，求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；（2）小球下滑到距水平軌道的高度為R/2時(shí)速度的大小和方向；（3）小球經(jīng)過(guò)圓弧形軌道的B點(diǎn)和水平軌道的C點(diǎn)時(shí)，所受

7、軌道支持力各是多大。14. 如圖所示，O點(diǎn)離地面高度為H，以O(shè)點(diǎn)為圓心，制作四分之一光滑圓弧軌道，小球從與O點(diǎn)等高的圓弧最高點(diǎn)滾下后水平拋出，試求：（1）小球落地點(diǎn)到O點(diǎn)的水平距離；（2）要使這一距離最大，R應(yīng)滿足何條件？最大距離為多少？ 15.（2005年廣東）如圖所示，半徑的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點(diǎn)A，一質(zhì)量m=0.10kg的小球，以初速度在水平地面上向左做加速度的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點(diǎn)，求A、C間的距離（）16.如圖所示，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩，一端固定在天花板上的O點(diǎn)，另一端系一小球A，在O點(diǎn)的正下方釘

8、一釘子B，當(dāng)質(zhì)量為m的小球由水平位置靜止釋放后，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線遇到釘子B，小球開(kāi)始以B為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，恰能過(guò)B點(diǎn)正上方C，求OB的距離。17、一個(gè)物體以一定的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，那么如圖中，表示物體的動(dòng)能隨高度h變化的圖象A，物體的重力勢(shì)能隨速度v變化的圖象B，物體的機(jī)械能E隨高度h變化的圖象C，物體的動(dòng)能隨速度v的變化圖象D，可能正確的是（ ）18（多選）將一物體從地面以一定的初速度豎直上拋，從拋出到落回原地的過(guò)程中，空氣阻力恒定以地面為零重力勢(shì)能參考平面，則下列反映物體的機(jī)械能E、動(dòng)能Ek、重力勢(shì)能Ep及克服阻力所做的功W隨距地面高度h變化的四個(gè)圖線中，可能正確的是（

9、）19.如圖所示，傾角為的足夠長(zhǎng)傾斜傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较蛞院愣ㄋ俾蔬\(yùn)行，一個(gè)小物塊無(wú)初速度的放在傳送帶上端，傳送帶與物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)，取傳送帶底端為零勢(shì)能面，下列描述小物塊速度v，重力勢(shì)能EP，動(dòng)能EK和機(jī)械能E四個(gè)物理量隨物塊沿傳送帶運(yùn)動(dòng)距離x的變化趨勢(shì)中正確的有（     ）20.如圖所示，某人將質(zhì)量為m的石塊從距地面h高處斜向上方拋出，石塊拋出時(shí)的速度大小為v0，不計(jì)空氣阻力，石塊落地時(shí)的動(dòng)能為 （ ） A B C Dmv0h21.人站在h高處的平臺(tái)上，水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體，物體落地時(shí)的速度為v，以地面為重力勢(shì)能的零點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，

10、則有（ ）A人對(duì)小球做的功是 B人對(duì)小球做的功是C小球落地時(shí)的機(jī)械能是 D小球落地時(shí)的機(jī)械能是題型四：機(jī)械能守恒定律在多個(gè)物體組成系統(tǒng)中的應(yīng)用1.如圖所示，一很長(zhǎng)的、不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b.a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊不計(jì)空氣阻力，從靜止開(kāi)始釋放b后，a可能達(dá)到的最大高度為()A. h B. 1.5h C. 2h D.2.5h 2.如圖所示，質(zhì)量為 m 的木塊放在光滑的水平桌面上，用輕繩繞過(guò)桌邊定滑輪與質(zhì)量為 M 的砝碼相連，讓繩拉直后使砝碼從靜止開(kāi)始下降 h(h 小于桌面的高度)的距離，木塊仍在桌面上，則砝碼

11、的速度大小為多少？3.如圖，一半圓形碗的邊緣上裝有一定滑輪，滑輪兩邊通過(guò)一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線掛著兩個(gè)小物體，質(zhì)量分別為m1、m2，m1m2現(xiàn)讓m1從靠近定滑輪處由靜止開(kāi)始沿碗內(nèi)壁下滑設(shè)碗固定不動(dòng)，其內(nèi)壁光滑、半徑為R則m1滑到碗最低點(diǎn)的速度? 4.有一豎直放置的“T”形架，表面光滑，滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上，A、B用長(zhǎng)為2l15不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩相連，A、B質(zhì)量均為m，且可看做質(zhì)點(diǎn)，如圖所示，開(kāi)始時(shí)細(xì)繩水平伸直，A、B靜止由靜止釋放B后，下落高度為l時(shí)，求：(1)A、B的速度各為多大；(2)輕繩對(duì)A滑塊做的功 5.如圖所示，跨過(guò)同一高度的滑輪的細(xì)線連著質(zhì)量相同的物體A和B，A套在光滑水

12、平桿上，定滑輪離水平桿高h(yuǎn)=0.2m，開(kāi)始時(shí)讓連A的細(xì)線與水平桿夾角=530，由靜止釋放，在以后的過(guò)程中A能獲得的最大速度是多少？（Sin530 = 0.8 , Cos530 = 0.6 , g取10m/s2）ABh 6如圖所示，質(zhì)量為2m和m可看做質(zhì)點(diǎn)的小球A、B，用不計(jì)質(zhì)量的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線相連，跨在固定的半徑為R的光滑圓柱兩側(cè)，開(kāi)始時(shí)A球和B球與圓柱軸心等高，然后釋放A、B兩球，則B球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速率是多少? 桿模型：同一根桿上，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度w 相等，桿連接的物體沒(méi)有外力作用時(shí)，物體與繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即動(dòng)能和勢(shì)能之和不變。轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)：EA-EB（EA增EB減或EA減EB增）7.質(zhì)

13、量均為m的a、b兩球固定在輕桿的兩端，桿可繞點(diǎn)O在豎直面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，兩球到點(diǎn)O的距離L1>L2，如圖所示.將桿拉至水平時(shí)由靜止釋放，則在a下降過(guò)程中 ( )A.桿對(duì)a不做功 B.桿對(duì)b不做功C.桿對(duì)a做負(fù)功 D.桿對(duì)b做負(fù)功8.如圖所示，在質(zhì)量不計(jì)長(zhǎng)為L(zhǎng)的不能彎曲的輕直桿的一端和中點(diǎn)分別固定兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B，桿的另一端固定在水平軸O處，桿可以在豎直面內(nèi)無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，讓桿處于水平狀態(tài)，從靜止開(kāi)始釋放，當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，兩球速度vA、vB分別為多少？9.質(zhì)量分別為m和M(其中M2m)的兩個(gè)小球P和Q，中間用輕質(zhì)桿固定連接，在桿的中點(diǎn)O處有一個(gè)固定轉(zhuǎn)軸，如圖537所示現(xiàn)在把桿置于

14、水平位置后自由釋放，在Q球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過(guò)程中，下列有關(guān)能量的說(shuō)法正確的是 ( )AQ球的重力勢(shì)能減少、動(dòng)能增加，Q球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒BP球的重力勢(shì)能、動(dòng)能都增加，P球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒CP球、Q球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒DP球、Q球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 （3）輕彈簧模型：此類問(wèn)題應(yīng)注意物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒方法：轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)，系統(tǒng)的動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能之和不變10.質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧栓接，靜置于水平地面上，如圖甲所示現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A，使木塊A向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示在木塊A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到木塊B將要離開(kāi)地面的過(guò)程中

15、，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，下述判斷正確的是 ()A力F一直增大B彈簧的彈性勢(shì)能一直減小C木塊A的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和先增大后減小D兩木塊A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小11.如圖所示，在一直立的光滑管內(nèi)放置一輕質(zhì)彈簧，上端O點(diǎn)與管口A的距離為2x0，一質(zhì)量為m的小球從管口由靜止下落，將彈簧壓縮至最低點(diǎn)B，壓縮量為x0，不計(jì)空氣阻力，則 ( ) A小球運(yùn)動(dòng)的最大速度等于2 B小球運(yùn)動(dòng)中最大加速度為gC彈簧的勁度系數(shù)為mg/x0 D彈簧的最大彈性勢(shì)能為3mgx0題型五. 機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用12.如圖所示，小球自高為H的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿光滑曲面下滑，到曲面底B點(diǎn)飛離曲面，B

16、點(diǎn)處曲面的切線沿水平方向若其他條件不變，只改變h，則小球的水平射程s的變化情況是 ( )Ah增大，s可能增大 Bh增大，s可能減小Ch減小，s可能增大 Dh減小，s可能減小13.如圖所示在水平地面上固定一個(gè)半徑為R的半圓形軌道，其中圓弧部分光滑，水平段長(zhǎng)為L(zhǎng)，一質(zhì)量為m的小物塊緊靠一根被壓縮的彈簧固定在水平軌道的最右端，小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)突然釋放小物塊，小物塊被彈出，恰好能夠到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A，取g10 m/s2，且彈簧長(zhǎng)度忽略不計(jì)，求：(1)小物塊的落點(diǎn)距O的距離；(2)小物塊釋放前彈簧具有的彈性勢(shì)能HABR14.質(zhì)量為m的小球，沿光滑環(huán)形軌道由靜止滑下（如圖5-5-1

17、1所示），滑下時(shí)的高度足夠大.則小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)的壓力跟小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)的壓力之差是小球重力的多少倍？15.如圖所示，光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接，導(dǎo)軌半徑R，一個(gè)質(zhì)量為m的靜止物塊在A處壓縮彈簧，把物塊釋放，在彈力的作用下獲得一個(gè)向右的速度，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)，求：ABCR（1）彈簧對(duì)物塊的彈力做的功；（2）物塊從B至C克服阻力所做的功；（3）物塊離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí)動(dòng)能的大小.典型錯(cuò)誤之一：混淆注意“相對(duì)位移”與“絕對(duì)位移”。PQ17.小物塊位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上(如圖所示)

18、，從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過(guò)程中，斜面對(duì)小物塊的作用力。A. 垂直于接觸面，做功為零； B.垂直于接觸面，做功不為零；C. 不垂直于接觸面，做功不為零； D.不垂于接觸面，做功不為零。18.如圖所示，斜面置于光滑水平面上，其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑，在物體下滑過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A. 物體的重力勢(shì)能減少量等于物體動(dòng)能增加量B. 斜面的機(jī)械能不變C. 斜面對(duì)物體的作用力垂直于接觸面，不對(duì)物體做功D. 物體和斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒典型錯(cuò)誤之二：混淆“桿的彈力方向”與“繩的彈力方向”。OABVAVB繩的彈力是一定沿繩的方向的，而桿的彈力不一定沿桿的方向。所以當(dāng)物體的速度與桿垂直時(shí)，桿的彈力可以對(duì)物體做功。19.如圖所示，在長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿中點(diǎn)A和端點(diǎn)B各固定一質(zhì)量均為m的小球，桿可繞無(wú)摩擦的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，使桿從水平位置無(wú)初速釋放擺下。求當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，輕桿對(duì)A、B兩球分別做了多少功? 典型錯(cuò)誤之三：忽